高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量2 电势差当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量2 电势差当堂检测题，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于等势面的说法正确的是( )
A.沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向
B.在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功
C.在电场中将电荷由a点移到b点，静电力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动
D.某等势面上各点的电场强度方向与该等势面平行
2.(多选)关于电势差UAB和电势A，B的理解，下列说法正确的是( )
A.UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB=B-A
B.UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB=-UBA
C.A，B都有正负，所以电势是矢量
D.零电势点的选取是任意的，但人们通常取大地或无限远处为零电
势点
3.电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，静电力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则( )
A.静电力做功仍为W
B.静电力做功为W2
C.两点间的电势差仍为U
D.两点间的电势差为U2
4.(多选)一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线是等势面.则下列说法中错误的是( )
A.a点的电势比b点低
B.电子在a点的加速度方向向右
C.电子从a点到b点动能减小
D.电子从a点到b点电势能增加
5.一个电荷量为q=2.0×10-9 C的带正电的质点在静电场中由a点移动到b点过程中，除静电力外，其他力做的功为6.0×10-5 J，质点的动能增加了8.0×10-5 J，则a，b两点间的电势差Uab为( )
A.1×104 VB.-1×104 V
C.4×104 VD.-7×104 V
6.如图所示，在O点放置一点电荷Q，以O为圆心作一圆.现将一试探电荷分别从圆上的B，C，D三点移到圆外的A点，下列说法正确的是( )
A.从B移到A的过程中静电力做功最少
B.从C移到A的过程中静电力做功最少
C.从D移到A的过程中静电力做功最多
D.从三点移到A的过程中静电力做功一样多
7.在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业.为了保障电工的安全，电工全身要穿上含金属丝线编织的衣服[如图(甲)所示].图(乙)中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势.虚线表示电工周围某一截面上的等差等势面，c，d，e，f是不同等势面上的四个点，以下说法正确的是( )
A.在c，d，e，f四点中，c点的电场强度最大
B.在c，d，e，f四点中，f点的电势最高
C.若将某电子由c点移到f点，其电势能将增大
D.将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
8. (多选)在真空中A，B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A，B两点的竖直平面内的对称位置取一正方形路径abcda，如图所示，现将一电子沿abcda移动一周，则以下判断中正确的是( )
A.由a→b，电势降低，电子的电势能减少
B.由b→c，静电力对电子先做负功后做正功，总功为零
C.由c→d，电子的电势能增加
D.由d→a，电子的电势能先减少后增加，电势能总增量为零
9. (多选)如图所示，倾角为θ=30°的光滑绝缘直角斜面ABC，D是斜边AB的中点，在C点固定一个电荷量为+Q的点电荷，一质量为m、电荷量为-q 的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则( )
A.小球从A到D的过程中静电力做功为12mv2
B.小球从A到D的过程中电势能逐渐减小
C.小球从A到B的过程中电势能先减小后增大
D.A，B两点间的电势差UAB=mv2q
二、非选择题
10.如图所示的电场中，已知A，B两点间的电势差UAB=-20 V.
(1)电荷量q=5×10-9 C的点电荷Q由A点移动到B点，静电力所做的功是多少?
(2)若电荷量q=5×10-9 C的点电荷Q在A点的电势能为EpA=5×10-8 J，B点的电势是多少?
11.如图所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m、电荷量为-q的油滴以速度v竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v.求电场强度E的大小及A，B两点间的电势差.
参考答案
B
BD
C
AB
解析：根据电子的运动轨迹可知，电子所受的静电力方向向下，电场线与等势面垂直，由此可知电场线的方向向上，沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势比b点高，故A错误；电子所受的静电力方向向下，所以电子在a点的加速度方向向下，故B错误；电子从a点到b点，静电力做负功，电子动能减小，电势能增加，故C，D正确.
A
D
解析：在O点放置一点电荷Q，以O为圆心作一圆，根据点电荷等势线的分布情况知，该圆是一条等势线，B，C，D三点在这个圆上，则三点的电势相等，因此A与B，C，D三点间的电势差相等，将一试探电荷分别从圆上的B，C，D三点移到圆外的A点的过程中，根据静电力做功公式W=qU可知，静电力做的功相等，选项D正确.
C
BD
解析：等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况如图所示，由图中电场线分布可知，从c到d电势逐渐升高，从a到b电势逐渐降低；再由等势面的分布可知，a，d在同一等势面上，b，c在同一等势面上，沿直线由d到a电势先升高后降低，从b到c电势先降低后升高.由于从高电势点向低电势点移动电子的过程中，克服静电力做功，故电子的电势能增加；反之，电势能减少，所以应选B，D.
CD
解析：由题述及几何关系可知，AC=AD=CD，即A到C的距离与D到C的距离是相等的，由点电荷周围电势分布可知D点与A点的电势相等，即A，C间电势差与D，C间电势差相等，则由W=qU，知小球从A到D的过程中静电力做的功等于0，A错误；由几何关系可知，沿AD方向上的各点到C的距离先减小后增大，距离减小的过程中静电力对小球做正功，所以小球从A到D的过程中电势能先减小后增大，B错误；结合B的分析，同理可知，小球从A到B的过程中电势能先减小后增大，C正确；设AB的长度为2L，则AD=DB=L，在小球从A到D的过程中，由动能定理有mgLsin θ=12mv2，在小球从A到B的过程中有mg·2Lsinθ+(-qUAB)=0，联立解得UAB=mv2q，D正确.
解析：(1)WAB=qUAB=5×10-9×(-20)J=-1×10-7 J.
(2)A=EpAq=5×10-85×10-9 V=10 V，
B=A-UAB=10 V-(-20 V)=30 V.
答案：(1)-1×10-7 J (2)30 V
解析：由A点到B点的过程中，油滴在水平方向受到水平向左的静电力，做初速度为零的匀加速直线运动；竖直方向上做匀减速直线运动.
根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动的平均速度公式，竖直方向有h=vt2，水平方向有x=vt2，所以h=x，
由动能定理有qEx-mgh=0，
解得E=mgq，
由动能定理得-qUAB-mgh=0，
在竖直方向有0-v2=-2gh，
解得UAB=-mv22q.
答案：mgq -mv22q